La cristalllisation de la vanilline

Bilan : L’organisation fonctionnelle des plantes à fleurs

video 3'51 : Développement de la plante et organisation en phytomères : https://youtu.be/qgbuQapIaS0?si=ENI6iHb21ubliEv-

Notions : organisation générale d’une plante angiosperme : tige, racine, feuille, stomates, vaisseaux conducteurs ; méristème ; multiplication et élongation, organogenèse.

Par diverses caractéristiques, les plantes terrestres montrent une capacité d’adaptation à la vie fixée à l’interface sol/atmosphère, dans des environnements variables. Les plantes développent de grandes surfaces d’échange, aériennes d’une part (optimisation de l’exposition à la lumière, source d’énergie, transferts de gaz) et souterraines d’autre part (absorption d’eau et d’ions du sol facilitée le plus souvent par des symbioses, notamment les mycorhizes). Des tissus conducteurs canalisent les circulations de matière dans la plante, notamment entre les lieux d’approvisionnement en matière minérale, les lieux de synthèse organique et les lieux de stockage. Le développement d’une plante associe croissance (multiplication cellulaire par mitoses dans les méristèmes, suivie d’élongation cellulaire) et différenciation d’organes (tiges, feuilles, fleurs, racines) à partir de méristèmes. Ce développement conduit à une organisation modulaire en phytomères, contrôlée par des hormones végétales et influencée par les conditions de milieu.

Précisions : l’étude s’appuie uniquement sur l’observation d'une plante en tant qu’organisme. La connaissance de l’anatomie végétale se limite au repérage du phloème, du xylème ainsi qu’à l'indication de leurs rôles – sans mécanisme – dans les échanges entre organes de la plante. La différenciation cellulaire se limite à l’identification de cellules différenciées. La connaissance des mécanismes de la différenciation cellulaire n’est pas attendue, pas plus que l’étude de la diversité et du mode d’action des hormones végétales.

Conduire l’étude morphologique simple d’une plante commune mettant en lien structure et fonction.

Estimer (ordre de grandeur) les surfaces d’échange d’une plante par rapport à sa masse ou son volume.

Mettre en oeuvre un protocole expérimental de localisation des zones d’élongation au niveau des parties aériennes ou souterraines.

Étudier les surfaces d’échange des mycorhizes, associations symbiotiques entre champignons et racines de plantes, déjà observées en classe de première.

Réaliser et observer des coupes dans des organes végétaux afin de repérer les grands types de tissus conducteurs (phloème, xylème).

Étudier et/ou réaliser les expériences historiques sur l’action de l’auxine dans la croissance racinaire ou caulinaire.

Établir et mettre en oeuvre des protocoles montrant l’influence des conditions de milieu (lumière, gravité, vent) sur le développement de la plante.

13 octobre

Evaluation

Question type bac : les angiospermes réalisent des échanges avec leuur milieu. Réalisez un schéma de synthèse expliquant l'organisation fonctionnelle d'une plante à fleur. Aucun texte n'est attendu.

méthode :

1. listez les mots clefs : brain storming

2. organisez les mots en fonction de leur place sur la page (ici une plante)

3. dessinez la partie fonctionnelle au crayon graphite effaçable

4. choisissez un code de couleur et un type de légende (place, modalités)

5. ajoutez les fonctions avec le code de couleur

6. repassez éventuellement les structures à l'encre noire

7. n'oubliez pas que tout dessin, graphique ou schéma comporte titre, légende, échelle (unités)

quelle différence entre desssin et schéma en svt ?

dessin	schéma
structure	fonction
ce qui est visible	ce qui est mesurable
observation au microscope, à la loupe, à l'oeil nu	bilan, synthèse, relations
crayon de bois (graphite et rarement avec couleurs)	en couleurs
éléments,	évènements, phénomènes, action
réaliste : ce que l'on voit	symbolique : ce qui est
complexité dans les formes	complexité dans les relations

Quels sont les pb à résoudre maintenant ?

2,2/ LA PLANTE, PRODUCTRICE DE MATIÈRE ORGANIQUE

Objectifs : on s’intéresse ici avant tout au bilan et aux produits de la photosynthèse, à leur diversité et à leur fonction dans les plantes.

Liens : enseignement de SVT en classe de seconde : métabolisme des cellules, classe de première : enseignement scientifique, respiration et apports d’énergie.

2,2,1/ Production de matière organique par Photosynthèse

video 1'51 : https://www.youtube.com/watch?v=C1_uez5WX1o THE PHOTOSYNTHESIS SONG

1/ Pigments capteurs de lumière

Développement de la plante et organisation en phytomères

video 15'19 : https://youtu.be/PYH63o10iTE Biological Molecules Paul Andersen describes the four major biological molecules found in living things. He begins with a brief discussion of polymerization. Dehydration synthesis is used to connect monomers into polymers and hydrolysis breaks them down again. The major characteristics of nucleic acids are described as well as there directionality from 3' to 5' end. Protein structure is describes as well as the structure of its monomers; amino acids. The carboxyl and amino ends of a protein are described. The major groups of lipids are included with a brief discussion of saturated, unsaturated and trans fats. Finally carbohydrates and their sugar monomers are discussed.

next course : evaluation about biomolecules

video 7'59 : https://www.youtube.com/watch?v=NNASRkIU5Fw Nucleic Acids. Paul Andersen explains the importance and structure of nucleic acids. He begins with an introduction to DNA and RNA. He then describes the important parts of a nucleotide and shows how they are connected through covalent and hydrogen bonding.

Text: DNA sequencing: bench to bedside and beyond : https://academic.oup.com/nar/article/35/18/6227/2402812

2/ Métagénomique

https://www.hatier-clic.fr/2959900

https://www.lelivrescolaire.fr/page/11094724

https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi

http://v3.boldsystems.org/index.php/SDP_Home

https://prezi.com/p/r_96yfffspcp/expose-metagenomique/

Métagénomique, génomique,

29 septembre

séquençage, barcoding & metabarcoding

identifier un taxon à partir d’une séquence ADN

https://www.lelivrescolaire.fr/page/11094724

La biodiversité se mesure par des techniques d’échantillonnage (spécimens ou ADN) qui permettent d’estimer le nombre d’espèces (richesse spécifique) dans différents milieux.

septembre

3/ Méthode de comptage CMR

Estimer le nombre de billes dans un bocal

Manuel p.190-191

Estimer une abondance par la méthode de capture, marquage, recapture, fondée sur le calcul d’une quatrième proportionnelle.

À l’aide d’un tableur, simuler des échantillons de même effectif pour visualiser la fluctuation d’échantillonnage.

Il existe plusieurs méthodes permettant d’estimer un effectif à partir d’échantillons. La méthode de « capture-marquage-recapture » repose sur des calculs effectués sur un échantillon. Si on suppose que la proportion d’individus marqués est identique dans l’échantillon de recapture et dans la population totale, l’effectif de celle-ci s’obtient par le calcul d’une quatrième proportionnelle.

4/ Estimations et marges d’erreurs

Manuel p.190-191

En utilisant une formule donnée pour un intervalle de confiance au niveau de confiance de 95 %, estimer un paramètre inconnu dans une population de grande taille à partir des résultats observés sur un échantillon.

À partir d’un seul échantillon, l’effectif d’une population peut également être estimé à l’aide d’un intervalle de confiance. Une telle estimation est toujours assortie d’un niveau de confiance strictement inférieur à 100 % en raison de la fluctuation des échantillons. Pour un niveau de confiance donné, l’estimation est d’autant plus précise que la taille de l’échantillon est grande.

3,1,2/ Génétique des populations

1/ Paludisme et drépanocytose

Manuel p.192-193

Paludisme et hémoglobine : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/gen12ch8b.htm

- Génotype : ensemble des allèles portés par un individu. On le réduit souvent aux allèles du (ou des) gène(s) étudié(s).

- Forces évolutives : tout processus qui modifie la structure génétique de la population. Les mutations, les migrations, la dérive génétique ou la sélection naturelle sont des forces évolutives.

- Fréquence allélique : fréquence d’un allèle par rapport aux autres allèles d’un même gène dans une population. Chez une espèce à deux chromosomes, on a, pour un gène donné, deux fois plus d’allèles que d’individus ( puisque chaque individu a deux allèles). f (allèle) = Nombre total de l’allèle donné / ( 2 x nombre total d’individus).

- Fréquence génotypique : fréquence d’un génotype par rapport aux autres génotypes d’un même gène dans une population. f (génotype) = Nombre d’individus de ce génotype / Nombre total d’individus.

Analyser une situation d’évolution biologique expliquant un écart par rapport au modèle de Hardy-Weinberg.

Au cours de l’évolution biologique, la composition génétique des populations d’une espèce change de génération en génération.

2,1,2/ Organes fonctionnels angiospermes

1.2 - Des édifices ordonnés : les cristaux

L’organisation moléculaire étant déjà connue, ce thème aborde une autre forme d’organisation de la matière : l’état cristallin (qui revêt une importance majeure, tant pour la connaissance de la nature - minéraux et roches, squelettes, etc. - que pour ses applications techniques).

1/ le sel, un exemple de cristal

Observation du sel et modélisation moléculaire / microscope et logiciel Rastop

http://microscopeyal.blogspot.com/2010/03/de-lordre-dans-la-cuisine.html

http://www.librairiedemolecules.education.fr/outils/minusc/app/minusc.htm

fichier → Halite = NaCl

Utiliser une représentation 3D informatisée du cristal de chlorure de sodium.

Relier l’organisation de la maille au niveau microscopique à la structure du cristal au niveau macroscopique

Le chlorure de sodium solide (présent dans les roches, ou issu de l’évaporation de l’eau de mer) est constitué d’un empilement régulier d’ions : c’est l’état cristallin.

Les cristaux les plus simples peuvent être décrits par une maille cubique que la géométrie du cube permet de caractériser. La position des entités dans cette maille distingue les réseaux cubique simple et cubique à faces centrées. La structure microscopique du cristal conditionne certaines de ses propriétés macroscopiques, dont sa masse volumique.

2/ Deux types de roches magmatiques

Il existe 3 types de roches : magmatiques, métamorphiques, sédimentaires

2,1,2/ Organes fonctionnels angiospermes

Manuel p.200

Étudier et/ou réaliser les expériences historiques sur l’action de l’auxine dans la croissance racinaire ou caulinaire.

Le cotylédon (scientifiquement nommé feuille cotylédonaire) est une feuille primordiale constitutive de la graine. Le terme vient du grec, κοτυληδών, κοτυληδόνος , de κοτύλη qui désignait une mesure de capacité, c'est-à-dire une cavité, un creux, un contenant.

L’hypocotyle ou axe hypocotylé est la partie de la tigelle située entre sa base (le collet) et les premiers cotylédons de la plante.

Les graines des plantes monocotylédones comportent un seul cotylédon (blé, maïs) ; celles des dicotylédones en comportent deux (haricot, pois, marronnier, chanvre) ; ils sont parfois secondairement polycotylédonés chez les Gymnospermes qui en comptent de 2 (cyprès commun) à 24 (Pinus maximartinezii)

Le coléoptile est un organe transitoire lors de la germination formant une gaine protectrice pointue autour des pousses émergentes chez les monocotylédones telles que les graminées.

Le gravitropisme des végétaux : https://planet-vie.ens.fr/thematiques/developpement/controle-du-developpement/le-gravitropisme-des-vegetaux

https://planet-vie.ens.fr/thematiques/manipulations-en-svt/le-gravitropisme-realisation-d-experiences-simples-chez-les

Le développement conduit à une organisation modulaire en phytomères, contrôlée par des hormones végétales et influencée par les conditions de milieu.

2,1,3/ Relations extérieures

1/ symbiose : avec d'autres vivants

Manuel p.189

Étudier les surfaces d’échange des mycorhizes, associations symbiotiques entre champignons et racines de plantes, déjà observées en classe de première.

absorption d’eau et d’ions du sol facilitée le plus souvent par des symbioses, notamment les mycorhizes

2/ adaptation : avec le milieu

Manuel p.192-193

video : L'adaptation des plantes en montagne (à 9’ : vallée de la Gela, proche cirque Barroude) : https://youtu.be/Y1aZaj4zmCo

Coupe Transversale de feuille xérophyte : http://www.phonat.fr/zoomify/xerophytic.html

Coupe Transversale de feuille hydrophyte : http://www.phonat.fr/zoomify/hydrophytic.html

Coupe Transversale de feuille mésophyte : http://www.phonat.fr/zoomify/mesophytic.html

Établir et mettre en œuvre des protocoles montrant l’influence des conditions de milieu (lumière, gravité, vent) sur le développement de la plante.

Par diverses caractéristiques, les plantes terrestres montrent une capacité d’adaptation à la vie fixée à l’interface sol/atmosphère, dans des environnements variables.

1,1,1/ la cellule, unité structurale et fonctionnelle du vivant

correc dessins

https://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artnov03/wdonion.html

3/ Electronographies

Observer et analyser des images de microscopie électronique.

ultrastructure cellulaire

1 mm = 1 000 µm = 1 000 000 nm : http://www.cellsalive.com/howbig.htm

mitochondries : https://bio.m2osw.com/gcartable/mitochondrie.htm

chloroplastes : http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Plast.JPG

organites cellulaires : http://tristan.ferroir.fr/wp-content/The_illuminated_cell.jpg

cellule végétale, animale : http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm

unicellulaires / pluricellulaires

organite, chloroplaste, mitochondrie

eucaryote ou procaryote

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.

text : https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002533 : Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body

Real Cell Gallery : https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/gallery/The images in this gallery show real cells under the microscope. Labels shows schemas and words